EP4237706A1 - Differential mit schmierstoffkanal - Google Patents

Differential mit schmierstoffkanal

Info

Publication number
EP4237706A1
EP4237706A1 EP21798606.6A EP21798606A EP4237706A1 EP 4237706 A1 EP4237706 A1 EP 4237706A1 EP 21798606 A EP21798606 A EP 21798606A EP 4237706 A1 EP4237706 A1 EP 4237706A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lubricant
differential
differential housing
lubricant channel
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21798606.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Steiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere and Co filed Critical Deere and Co
Publication of EP4237706A1 publication Critical patent/EP4237706A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482—Gearings with gears having orbital motion
    • F16H57/0483—Axle or inter-axle differentials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08—Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/22—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H48/00—Differential gearings
    • F16H48/38—Constructional details
    • F16H48/40—Constructional details characterised by features of the rotating cases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042—Guidance of lubricant
    • F16H57/0421—Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like
    • F16H57/0424—Lubricant guiding means in the wall of or integrated with the casing, e.g. grooves, channels, holes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469—Bearings or seals
    • F16H57/0471—Bearing

Definitions

  • the invention relates to a differential assembly with a lubricant channel for supplying lubricant to existing components.
  • bearings of rotating components require constant lubrication to reduce wear and also for cooling purposes.
  • bearings can be designed in encapsulated versions. These bearings are sealed and the lubricant, usually in the form of bearing grease, is placed inside the bearing beforehand. Usually the amount of lubricant depends on the intended service life and the conditions of use.
  • Another variant are open bearings through which the lubricant flows.
  • the lubricant can be made available by means of an oil circuit or an oil sump.
  • differentials are designed in such a way that they have an outer, stationary housing and a differential mounted therein, which is supported or mounted on the stationary housing via roller bearings.
  • An oil sump is usually provided in the housing, in which the rotating components are immersed and thus ensure a distribution of lubricant in order to also supply the roller bearings with lubricant.
  • differentials and the housing require a stable, large structure and therefore require material and a complex internal structure, as a result of which they have a high weight. This is a hindrance, especially for use in vehicles or mobile machines.
  • the lubricant is swirled and distributed by immersion in the oil sump, which increases the return time of the lubricant. Foaming occurs as a result of the immersion, causing the lubricant level to drop. For both reasons, the amount of lubricant is usually increased beyond what is necessary. This also leads to increased costs and weight in the differential.
  • a differential assembly is proposed which, inter alia, solves the problems addressed.
  • the present invention is a differential assembly which includes a differential case suitable for supporting at least one shaft with a gear, a rolling bearing suitable for supporting the shaft held in the differential case, a cover mounted on Differential housing is fixed, and which fixed the bearing on the differential housing, having, wherein the differential housing is designed for connection to a lubricant supply.
  • a circumferential first lubrication passage is formed on one side of the rolling bearing, and between the cover and the rolling bearing, another circumferential second lubrication passage is formed on the other side of the rolling bearing, and an internal third lubrication passage is formed in the differential casing, which extends from the second Lubricant channel within a wall of the differential housing extends along to an inside of the differential housing, so that lubricant flows from the first lubricant channel through the roller bearing into the second lubricant channel and then through the third lubricant channel and enters the interior of the differential housing.
  • the differential according to the invention has a lubricant circuit which flows through the roller bearing in order to then flow through a wall section of the differential housing and reach the interior of the differential.
  • the formation of the wall section with the third lubricant channel makes it possible to dispense with a conventional outer housing.
  • a usual oil sump is avoided and the entire structure can be realized with reduced weight.
  • the rotation of the differential housing and the centrifugal force it generates aids in the distribution of the lubricant.
  • the rolling bearing is subject to a continuous flow of lubricant, which avoids accumulation of abrasion while at the same time dissipating heat.
  • the cover has a connection to the lubricant supply.
  • the lubricant circuit is integrated into the cover, saving space. There are no further processing steps on the differential housing or the shaft.
  • the cover has a fourth lubricant channel, which conducts lubricant from the connection into the first lubricant channel.
  • the cover enables the lubricant to be fed to the side of the roller bearing that faces away from the cover. This avoids another channel in the shaft or in the differential housing. This reduces manufacturing complexity.
  • the lubricant is impelled by the action of centrifugal force third lubricant channel moves.
  • the rotation of the differential case itself uses centrifugal force to direct the lubricant toward the interior of the differential. This supports the flow of lubricant.
  • the provision of an oil sump can be omitted, at the same time the differential housing can be designed with reduced wall thicknesses.
  • the differential housing is designed with reduced wall thicknesses and/or openings that are suitable for reducing material.
  • the construction can be designed with open wall sections, so that an open structure is present at these points.
  • the differential assembly also has at least one shaft with a gear and an axle with two further gears, the gears meshing with one another and the axle and the shaft being mounted at a 90° angle to one another in the differential housing.
  • the lightweight differential housing enables material savings, while the differential can be technically implemented so that it has an open structure with breakouts in the differential housing. With the help of the axle, which carries two other gears meshing with the first gear, the differential has a high power density.
  • lubricant is routed to the axle from the third lubricant channel.
  • the direct supply of the lubricant avoids the formation and provision of an oil sump.
  • the feed takes place in the course of the lubricant supply and can be adjusted by external parameters.
  • the rotation of the differential case does not create splashing losses, as is usual in an oil sump.
  • foaming of the lubricant and excessive distribution are avoided, so that the amount of lubricant can be precisely measured.
  • the differential assembly has a further differential housing, a second cover and a second shaft.
  • the training with a second housing half allows assembly with reduced workload.
  • the second shaft is used to derive torque, which is introduced into the differential with the help of the first shaft.
  • the second cover can also be equipped with a lubricant channel.
  • the differential housing rotates during operation, so that the lubricant in the third lubricant channel is moved by the centrifugal force that occurs.
  • the rotation supports the flow in the lubricant circuit.
  • the design makes an additional enclosing housing unnecessary, since a lubricant level in the lower area is no longer necessary to maintain lubrication.
  • Figure 1 is an overall view of an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a sectional view of an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a differential assembly 10 according to the invention.
  • this consists of the differential housings 12 and 40. These enclose a differential which consists of a plurality of shafts and gears.
  • the axle 34 protrudes from the inside and is held in the differential housing 12.
  • a pair of covers 16 and 18 are attached to either end of the differential assembly 10 . These hold roller bearings 14 in position and press them against the differential housings 12 and 40.
  • Two shafts 36, 38 extend through the covers 16, 18, which in turn provide gears in the differential. Further features are described together with FIG.
  • Figure 2 shows a sectional view of the invention.
  • the differential assembly 10 consists of two differential housings 12 and 40 which are symmetrical about a central axis of rotation. At both axial ends, a first and second cover 16, 18 are fixed, each fixing a roller bearing 14 to the differential housings 12, 40. At a horizontal end of the differential housing 12, this has a recess for accommodating the roller bearing 14. On a side of the roller bearing 14 facing away from the end, a step or channel is formed in the differential housing 12 that runs around the entire bearing side, in which a cavity is formed between the roller bearing 14 and the differential housing 12 is present and the first Lubricant channel 20 forms.
  • the roller bearing 14 is supported with an outer ring side on the differential housing 12 and with an inner ring side on the cover 16.
  • the cover 16 has a connection 44 which is connected to a lubricant supply and conveys lubricant through the cover 16 with the aid of channels into the first lubricant channel 20 .
  • the lubricant comes into direct contact with the roller bearing 14 through the first lubricant channel 20 .
  • Cover 16 is sealed against differential housing 12 with a seal, so that no lubricant escapes between the components.
  • a second lubricant channel 22 is formed between the cover 16 and the roller bearing 14 on the side of the roller bearing 14 which faces the cover 16 . Because of the first and second lubricant channel, the lubricant can flow through the roller bearing 14 .
  • the differential housing 12 expands in the axial direction to internally enclose the gear 30 and the shaft 36 connected to the gear 30 .
  • the gears 32 which are fastened on an axle 34, mesh with the gear 30.
  • the axle 34 is fastened in the differential housing 12 so that the gears 32 can rotate on the axle 34 with a plain bearing.
  • the gears 32 mesh with another gear on a side opposite the gear 30 which is fixed to a second shaft 38 .
  • Torque is introduced into the differential assembly 10 via the shaft 36, transmitted to the shaft 38 by the gears 30, 32, converted and delivered to the cover 18.
  • the differential housing 12 has a third lubricant channel 24 which is located in a wall section of the second lubricant channel 22 .
  • the third lubricant channel 24 can be formed one or more times on the circumference of the differential housing 12 .
  • the lubricant is transported from the second lubricant channel 22 through the third lubricant channel 24 into the interior of the differential assembly 10 .
  • An outlet of the third lubricant channel 24 is located on the axle 34 which has a recess in one diameter area so that the lubricant can be guided from the differential housing 12 to the surface of the axle 34 .
  • the lubricant serves to lubricate the plain bearing of the gear wheels 32 which are rotatably mounted on the axle 34 .
  • a multi-plate clutch is also present in the differential, with which the gears 32 can be locked so that the output speed at the cover 18 is identical to the input speed at the cover 16.
  • the second cover 18 can also have a connection for supplying lubricant.
  • the connection directs the lubricant to an inside of the roller bearing, corresponding to the connection in the first cover 16, and at the same time to a further opening on the inside of the differential housing 40 in order to supply the multi-plate clutch with lubricant.
  • the differential housing 12 can have reinforcing ribs or thickenings on its outside in the area of the third lubricant channel 24, in which the third lubricant channel 24 is accommodated.
  • the peripheral areas between the reinforcing ribs or thickenings can be designed with a smaller wall thickness, or have breakouts that are designed as openings and have no material. This allows the weight reduction to be maximized.
  • Both differential housings 12, 40 can be screwed together, this allows the differential assembly 10 to be opened for maintenance purposes.
  • the lubricant preferably enters the differential assembly 10 through the connection in the cover 16 and is conducted to the side of the roller bearing 14 facing away from the cover 16 . There, the lubricant is distributed through the first lubricant channel 20 on the circumference of the differential housing 12 and the roller bearing 14 and flows through the roller bearing 14 onto the side of the roller bearing 14 facing the cover 16 into the second lubricant channel 22.
  • the lubricant then flows into the third lubricant channel 24, with the rotation about the longitudinal axis (axis of symmetry) of the differential assembly 10 producing a centrifugal force that supports the lubricant during transport.
  • the lubricant exits the inside of the differential case 12 and flows to the axle 34 and gears 32.
  • the differential assembly 10 is supplied with lubricant without using an oil sump.
  • the design of the lubricant channels means that the differential housings 12, 40 do not have to have a thick wall, and the differential assembly 10 can be designed as a lightweight variant, and at the same time the lubricating function can be maintained.
  • the invention enables a Saving weight in the vehicle and ensuring lubrication, this in turn results in an improved service life of the differential assembly 10, on the one hand due to the reduced wear and on the other hand due to the protection against corrosion and environmental influences. Due to the lubrication, an oil sump and splashing of the differential assembly 10 is no longer necessary, and further efficiency losses in the drive train are reduced in the process.
  • the lubricant connection can be a pressure oil connection, which is supplied with lubricant under pressure by an oil pump.
  • the differential assembly 10 may include at least one gear 32 on the axle 34 . It is also possible to save on the output gear and the output shaft 38 in that the differential housing 12 or 40 has external gearing for the output.
  • the axle 34 can be designed to be continuous, so that it is held on two opposite sides of the differential housing 12 .
  • the axle can also be formed with axle sections, so that the sections are each held individually on opposite sides of the differential housing 12 on one side.
  • the differential assembly 10 can have not only two gears 32, but four gears, each of which is held on an axle section in the differential housing 12 at a 90° angle to one another. In this way, a higher torque can be supported and used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Differential mit Schmierstoffkanal Differentialbaugruppe aufweisend, ein Differentialgehäuse, geeignet zur Lagerung wenigstens einer Welle mit einem Zahnrad, ein Wälzlager, geeignet zum Lagern der Welle, das im Differentialgehäuse gehalten ist, einen Deckel, der am Differentialgehäuse fixiert ist, und welcher das Lager am Differentialgehäuse fixiert, wobei das Differentialgehäuse für einen Anschluss an eine Schmierstoffversorgung ausgelegt ist, wobei im Differentialgehäuse ein umlaufender erster Schmierstoffkanal auf einer Seite des Wälzlagers ausgebildet ist, und zwischen dem Deckel und dem Wälzlager ein weiterer umlaufender zweiter Schmierstoffkanal auf der anderen Seite des Wälzlagers ausgebildet ist, und im Differentialgehäuse ein innenliegender dritter Schmierstoffkanal ausgebildet ist, der sich von dem zweiten Schmierstoffkanal innerhalb einer Wand des Differentialgehäuses entlang erstreckt, bis zu einer Innenseite des Differentialgehäuses, so dass Schmierstoff von dem ersten Schmierstoffkanal durch das Wälzlager hindurch in den zweiten Schmierstoffkanal und im Anschluss durch den dritten Schmierstoffkanal strömt und in das Innere der Differentialgehäuses gelangt.

Description

Differential mit Schmierstoffkanal
Die Erfindung betrifft eine Differentialbaugruppe mit einem Schmierstoffkanal zur Schmierstoffversorgung vorhandener Bauteile.
Lagerungen von rotierenden Bauteilen erfordern eine konstante Schmierung, zur Reduzierung von Verschleiß und auch zu Kühlzwecken. Zum einen können Lager in gekapselten Versionen ausgeführt werden. Diese Lager sind gedichtet ausgeführt und der Schmierstoff, meist in Form von Lagerfett, wird vorab innerhalb des Lagers platziert. Gewöhnlich ist die Schmierstoffmenge abhängig von der beabsichtigen Lebensdauer und den Einsatzbedingungen. Eine weitere Variante sind offene Lager, die vom Schmierstoff durchströmt werden. Der Schmierstoff kann mittels eines Ölkreislaufs oder eines Ölsumpfes zur Verfügung gestellt werden.
Differentiale sind zur Versorgung mit Schmierstoff derart ausgeführt, dass diese ein äußeres, stillstehendes Gehäuse aufweisen, und ein darin gelagertes Differential, das über Wälzlagerungen am stillstehenden Gehäuse abgestützt bzw. gelagert ist. Im Gehäuse wird üblicherweise ein Ölsumpf vorgesehen, in welchen die rotierenden Bauteile eintauchen und so für eine Verteilung von Schmierstoff sorgen, um ebenfalls die Wälzlager mit Schmierstoff zu versorgen.
Derartige Differentiale und die Gehäuse erfordern eine stabile große Struktur und benötigen dafür Material und einen aufwendigen Innenaufbau, wodurch diese ein hohes Gewicht aufweisen. Dies ist gerade für die Verwendung in Fahrzeugen oder mobilen Maschinen hinderlich. Des Weiteren wird durch das Eintauchen in den Ölsumpf der Schmierstoff verwirbelt und verteilt, wodurch sich die Rücklaufzeit des Schmierstoffs erhöht. Durch das Eintauchen findet ein Verschäumen statt, wodurch das Schmiermittelniveau abfällt. Aus beiden Gründen wird üblicherweise die Schmiermittelmenge über ein notwendiges Maß erhöht. Dies führt ebenfalls zu erhöhten Kosten und mehr Gewicht im Differential.
Es wird eine Differentialbaugruppe vorgeschlagen, welche unter anderem die angesprochenen Probleme löst.
Die vorliegende Erfindung ist eine Differentialbaugruppe, die ein Differentialgehäuse, geeignet zur Lagerung wenigstens einer Welle mit einem Zahnrad, ein Wälzlager, geeignet zum Lagern der Welle, das im Differentialgehäuse gehalten ist, einen Deckel, der am Differentialgehäuse fixiert ist, und welcher das Lager am Differentialgehäuse fixiert, aufweist, wobei das Differentialgehäuse für einen Anschluss an eine Schmierstoffversorgung ausgelegt ist. Im Differentialgehäuse ist ein umlaufender erster Schmierstoffkanal auf einer Seite des Wälzlagers ausgebildet, und zwischen dem Deckel und dem Wälzlager ist ein weiterer umlaufender zweiter Schmierstoffkanal auf der anderen Seite des Wälzlagers ausgebildet, und im Differentialgehäuse ist ein innenliegender dritter Schmierstoffkanal ausgebildet, der sich von dem zweiten Schmierstoffkanal innerhalb einer Wand des Differentialgehäuses entlang erstreckt, bis zu einer Innenseite des Differentialgehäuses, so dass Schmierstoff von dem ersten Schmierstoffkanal durch das Wälzlager hindurch in den zweiten Schmierstoffkanal und im Anschluss durch den dritten Schmierstoffkanal strömt und in das Innere des Differentialgehäuses gelangt.
Das erfindungsgemäße Differential weist einen Schmierstoffkreislauf auf, welcher das Wälzlager durchströmt, um im Anschluss durch einen Wandabschnitt des Differentialgehäuses zu fließen, und in den Innenraum des Differentials zu gelangen. Die Ausbildung des Wandabschnitts mit dem dritten Schmierstoffkanal ermöglicht es, auf ein übliches Außengehäuse zu verzichten. Ein üblicher Ölsumpf wird vermieden und der gesamte Aufbau kann mit verringertem Gewicht realisiert werden. Durch die Rotation des Differentialgehäuses und die damit erzeugte Zentrifugalkraft wird die Verteilung des Schmierstoffs unterstützt. Das Wälzlager unterliegt einem kontinuierlichen Schmierstoffdurchfluss, wodurch ein Anreichern mit Abrieb vermieden wird bei gleichzeitiger Wärmeabfuhr.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Deckel einen Anschluss an die Schmierstoffversorgung auf.
Der Schmierstoffkreislauf wird unter Einsparung von Bauraum in den Deckel integriert. Weitere Bearbeitungsschritte am Differentialgehäuse oder der Welle entfallen.
Bei einer Weiterbildung weist der Deckel einen vierten Schmierstoffkanal auf, der Schmierstoff von dem Anschluss in den ersten Schmierstoffkanal leitet.
Der Deckel ermöglicht die Schmierstoffzuleitung auf die dem Deckel abgewandte Seite des Wälzlagers. Hierdurch wird ein weiterer Kanal in der Welle oder im Differentialgehäuse vermieden. Dies reduziert die Fertigungskomplexität.
Bei einer Ausführung wird der Schmierstoff durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft im dritten Schmierstoffkanal bewegt.
Durch die Rotation des Differentialgehäuses selbst wird die Zentrifugalkraft verwendet, um den Schmierstoff in Richtung des Innenraums des Differentials zu leiten. Der Schmierstofffluss wird dadurch unterstützt. Das Vorhalten eines Ölsumpfs kann unterbleiben, gleichzeitig kann das Differentialgehäuse mit verringerten Wandstärken ausgeführt werden.
In eine Ausbildung der Erfindung ist das Differentialgehäuse mit reduzierten Wandstärken und/oder Öffnungen ausgeführt, die dazu geeignet sind, Material zu reduzieren.
Durch Vermeiden eines üblichen Außengehäuses wird Material eingespart. Der Entfall des Ölsumpfes erlaubt es, die Wandstärken des Differentialgehäuses zu reduzieren, in einer Ausführung kann die Konstruktion mit offenen Wandabschnitten ausgebildet werden, so dass an diesen Stellen eine offene Struktur vorhanden ist.
Bei einer Weiterbildung weist die Differentialbaugruppe weiterhin wenigstens eine Welle mit einem Zahnrad, und eine Achse mit zwei weiteren Zahnrädern auf, wobei die Zahnräder miteinander kämmen, und die Achse und die Welle in einem 90° Winkel zueinander im Differentialgehäuse gelagert sind.
Das Differentialgehäuse in Leichtbauausführung ermöglicht Materialeinsparung, wobei das Differential technisch umgesetzt werden kann, so dass es eine offene Struktur aufweist mit Ausbrüchen im Differentialgehäuse. Mit Hilfe der Achse, die zwei weitere, mit dem ersten Zahnrad kämmende Zahnräder trägt, weist Differential eine hohe Leistungsdichte auf.
In einer Ausführung wird Schmierstoff vom dritten Schmierstoffkanal an die Achse geleitet.
Durch die direkte Zuleitung des Schmierstoffs wird die Ausbildung und Vorhaltung eines Ölsumpfs vermieden. Die Zuleitung erfolgt im Zuge der Schmierstoffversorgung und kann durch äußere Parameter eingestellt werden. Die Rotation des Differentialgehäuses erzeugt keine Planschverluste, wie dies in einem Ölsumpf üblich ist. Des Weiteren wird ein Verschäumen des Schmierstoffes und eine übermäßige Verteilung vermieden, so dass die Schmierstoffmenge genau bemessen werden kann.
Bei einer Weiterbildung weist die Differentialbaugruppe ein weiteres Differentialgehäuse, einen zweiten Deckel und eine zweite Welle auf.
Die Ausbildung mit einer zweiten Gehäusehälfte ermöglicht die Montage mit reduziertem Arbeitsaufwand. Die zweite Welle dient der Ableitung von Drehmoment, welches mit Hilfe der ersten Welle in das Differential eingeleitet wird. Der zweite Deckel kann hierbei ebenfalls mit einem Schmierstoffkanal ausgestattet sein.
In einer weiteren Ausfertigung rotiert das Differentialgehäuse im Betrieb, so dass durch die entstehende Zentrifugalkraft der Schmierstoff im dritten Schmierstoffkanal bewegt wird.
Durch die Rotation wird der Fluss im Schmierstoffkreislauf unterstützt. Gleichzeitig wird durch die Ausbildung ein zusätzliches umschließendes Gehäuse entbehrlich, da ein Schmierstoffpegel im unteren Bereich nicht mehr notwendig ist, um die Schmierung aufrecht zu erhalten.
Die Erfindung wird weiterhin anhand der folgenden Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt
Figur 1 eine Gesamtansicht einer Ausführung der Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht einer Ausführung der Erfindung.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Differentialbaugruppe 10 dargestellt. Dies besteht in einer Ausführung aus den Differentialgehäusen 12 und 40. Diese umschließen ein Differential, das aus mehreren Wellen und Zahnrädern besteht. An einer Außenseite des Differentialgehäuses 12 ragt die Achse 34 aus dem Inneren heraus und ist im Differentialgehäuse 12 gehalten. An beiden Enden der Differentialbaugruppe 10 sind zwei Deckel 16 und 18 angebracht. Diese halten Wälzlager 14 in Position und pressen diese gegen die Differentialgehäuse 12 und 40. Durch die Deckel 16, 18 hindurch erstrecken sich zwei Wellen, 36, 38, die wiederrum Zahnräder im Differential bereitstellen. Weitere Merkmale werden zusammen mit Figur 2 beschrieben.
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung der Erfindung.
Die Differentialbaugruppe 10 besteht aus zwei Differentialgehäusen 12 und 40, die symmetrisch zu einer zentralen Drehachse ausgebildet sind. An beiden axialen Enden sind ein erster und zweiter Deckel 16, 18 befestigt, die jeder ein Wälzlager 14 an den Differentialgehäusen 12, 40 fixieren. An einem horizontalen Ende des Differentialgehäuses 12 weist dieses eine Ausnehmung auf, zur Aufnahme des Wälzlagers 14. Auf einer vom Ende abgewandten Seite des Wälzlagers 14 ist im Differentialgehäuse 12 ein die gesamte Lagerseite umlaufender Absatz oder Kanal ausgebildet, indem ein Hohlraum zwischen dem Wälzlager 14 und dem Differentialgehäuse 12 vorhanden ist und den ersten Schmierstoffkanal 20 ausbildet.
Das Wälzlager 14 ist mit einer Außenringseite am Differentialgehäuse 12 abgestützt und mit einer Innenringseite am Deckel 16. Der Deckel 16 weist einen Anschluss 44 auf, der an einer Schmierstoffversorgung angeschlossen ist und Schmierstoff durch den Deckel 16 mit Hilfe von Kanälen in den ersten Schmierstoffkanal 20 befördert. Durch den ersten Schmierstoffkanal 20 kommt der Schmierstoff direkt mit dem Wälzlager 14 in Kontakt.
Deckel 16 ist mit einer Dichtung gegen das Differentialgehäuse 12 abgedichtet, so dass kein Schmierstoff zwischen den Bauteilen austritt.
Auf der Seite des Wälzlagers 14, die dem Deckel 16 zugewandt ist, wird zwischen dem Deckel 16 und dem Wälzlager 14 ein zweiter Schmierstoffkanal 22 ausgebildet. Aufgrund des ersten und zweiten Schmierstoffkanals kann der Schmierstoff durch das Wälzlager 14 durchfließen.
Das Differentialgehäuse 12 weitet sich in axialer Richtung, um im Inneren das Zahnrad 30 zu umschließen, und die Welle 36, die mit dem Zahnrad 30 verbunden ist. Mit dem Zahnrad 30 kämmen die Zahnräder 32, die auf einer Achse 34 befestigt sind. Die Achse 34 ist im Differentialgehäuse 12 befestigt, so dass die Zahnräder 32 mit einer Gleitlagerung auf der Achse 34 rotieren können. Die Zahnräder 32 kämmen mit einem weiteren Zahnrad auf einer dem Zahnrad 30 gegenüberliegenden Seite, das an einer zweiten Welle 38 befestigt ist. Über die Welle 36 wird Drehmoment in die Differentialbaugruppe 10 eingeleitet, durch die Zahnräder 30, 32 auf die Welle 38 übertragen, gewandelt und an der Deckel 18 abgegeben.
Das Differentialgehäuse 12 weist einen dritten Schmierstoffkanal 24 auf, der sich vom zweiten Schmierstoffkanal 22 in einem Wandabschnitt befindet. Der dritte Schmierstoffkanal 24 kann ein oder mehrfach am Umfang des Differentialgehäuses 12 ausgebildet sein.
Durch den dritten Schmierstoffkanal 24 wird der Schmierstoff vom zweiten Schmierstoffkanal 22 ausgehend in den Innenbereich der Differentialbaugruppe 10 transportiert. Dabei befindet sich ein Ausgang des dritten Schmierstoffkanals 24 an der Achse 34, die an einem Durchmesserbereich eine Ausnehmung aufweist, damit der Schmierstoff aus dem Differentialgehäuse 12 an die Oberfläche der Achse 34 geleitet werden kann. Dabei dient der Schmierstoff der Schmierung des Gleitlagers der Zahnräder 32, die auf der Achse 34 drehbar montiert sind.
In Figur 2 ist darüber hinaus eine Lamellenkupplung im Differential vorhanden, mit welcher die Zahnräder 32 blockiert werden können, so dass die Ausgangsdrehzahl am Deckel 18 identisch mit der Eingangsdrehzahl am Deckel 16 ist.
Der zweite Deckel 18 kann ebenfalls über einen Anschluss zur Schmierstoffversorgung verfügen. Der Anschluss leitet den Schmierstoff an eine Innenseite des Wälzlagers, entsprechend dem Anschluss im ersten Deckel 16, und gleichzeitig an eine weitere Öffnung an der Innenseite des Differentialgehäuses 40, um die Lamellenkupplung mit Schmierstoff zu versorgen.
Das Differenzialgehäuse 12 kann an seiner Außenseite im Bereich des dritten Schmierstoffkanals 24 Verstärkungsrippen oder Verdickungen aufweisen, in denen der dritte Schmierstoffkanal 24 untergebracht ist. Die Umfangsbereiche zwischen den Verstärkungsrippen oder Verdickungen können mit einer geringeren Wandstärke ausgeführt sein, oder Ausbrüche aufweisen, die als Öffnungen ausgeführt sind und kein Material aufweisen. Hierdurch kann die Gewichtsreduktion maximiert werden.
Beide Differentialgehäuse 12, 40 können miteinander verschraubt sein, dies ermöglicht das Öffnen der Differentialbaugruppe 10 zu Wartungszwecken.
Der Schmierstoff tritt bevorzugt durch den Anschluss im Deckel 16 in die Differentialbaugruppe 10 ein und wird auf die dem Deckel 16 abgewandte Seite des Wälzlagers 14 geleitet. Dort verteilt sich der Schmierstoff durch den ersten Schmierstoffkanal 20 am Umfang des Differentialgehäuses 12 und des Wälzlagers 14 und fließt durch das Wälzlager 14 hindurch auf die dem Deckel 16 zugewandte Seite des Wälzlagers 14 in den zweiten Schmierstoffkanal 22.
Im Anschluss daran fließt der Schmierstoff in den dritten Schmierstoffkanal 24, wobei durch die Rotation um die Längsachse (Symmetrieachse) der Differentialbaugruppe 10 eine Zentrifugalkraft entsteht, die den Schmierstoff beim Transport unterstützt. Der Schmierstoff tritt an der Innenseite des Differentialgehäuses 12 aus und fließt an die Achse 34 und die Zahnräder 32.
Auf diese Weise wird die Differentialbaugruppe 10 mit Schmierstoff versorgt, ohne einen Ölsumpf zu verwenden. Durch die Ausbildung der Schmierstoffkanäle kann auf eine hohe Wandstärke der Differentialgehäuse 12, 40 verzichtet werden und die Differentialbaugruppe 10 kann als Leichtbauvariante ausgeführt werden, und gleichzeitig kann die Schmierfunktion aufrechterhalten werden. Die Erfindung ermöglicht eine Gewichtseinsparung im Fahrzeug und eine Sicherstellung der Schmierung, dies bedingt wiederrum eine verbesserte Lebensdauer der Differentialbaugruppe 10, zum einen durch den verringerten Verschleiß, zum anderen durch den Schutz vor Korrosion und Umwelteinflüssen. Durch die Schmierung ist ein Ölsumpf und ein Planschen der Differentialbaugrupp 10 nicht mehr notwendig, hierbei werden weitere Wirkungsgradverluste im Antriebsstrang reduziert.
Der Schmierstoffanschluss kann ein Druckölanschluss sein, der von einer Ölpumpe unter Druck mit Schmierstoff versorgt wird.
Die Differentialbaugruppe 10 kann wenigstens ein Zahnrad 32 auf der Achse 34 aufweisen. Es ist weiterhin möglich, das Ausgangszahnrad und die Ausgangswelle 38 einzusparen, indem das Differentialgehäuse 12 oder 40 jeweils eine Außenverzahnung zum Abtrieb aufweist.
Die Achse 34 kann durchgehend ausgeführt sein, so dass diese an zwei gegenüberliegenden Seiten des Differentialgehäuses 12 gehalten ist. Die Achse kann auch mit Achsabschnitten ausgebildet sein, so dass die Abschnitte jeweils einzeln an gegenüberliegenden Seiten des Differentialgehäuses 12 einseitig gehalten sind. In einer weiteren Ausführung kann die Differentialbaugruppe 10 nicht nur zwei Zahnräder 32 aufweisen, sondern vier Zahnräder, die jeweils an einem Achsabschnitt im Differentialgehäuse 12 in einem 90° Winkel zueinander gehalten sind. Auf diese Weise kann ein höheres Drehmoment abgestützt und verwendet werden.

Claims

8
Patentansprüche Differentialbaugruppe (10) aufweisend, ein Differentialgehäuse (12), geeignet zur Lagerung wenigstens einer Welle mit einem Zahnrad, ein Wälzlager (14), geeignet zum Lagern der Welle, das im Differentialgehäuse (12) gehalten ist, einen Deckel (16), der am Differentialgehäuse (12) fixiert ist, und welcher das Wälzlager (14) am Differentialgehäuse (12) fixiert, wobei das Differentialgehäuse (12) für einen Anschluss an eine Schmierstoffversorgung ausgelegt ist, wobei im Differentialgehäuse (12) ein um laufender erster Schmierstoffkanal (20) auf einer Seite des Wälzlagers (14) ausgebildet ist, und zwischen dem Deckel (16) und dem Wälzlager (14) ein weiterer umlaufender zweiter Schmierstoffkanal (22) auf der anderen Seite des Wälzlagers (14) ausgebildet ist, und im Differentialgehäuse (12) ein innenliegender dritter Schmierstoffkanal (24) ausgebildet ist, der sich von dem zweiten Schmierstoffkanal (22) innerhalb einer Wand (46) des Differentialgehäuses (12) entlang erstreckt, bis zu einer Innenseite des Differentialgehäuses (12), so dass Schmierstoff von dem ersten Schmierstoffkanal (20) durch das Wälzlager (14) hindurch in den zweiten Schmierstoffkanal (22) und im Anschluss durch den dritten Schmierstoffkanal (24) strömt und in das Innere des Differentialgehäuses (12) gelangt. Differentialbaugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel einen Anschluss (44) an die Schmierstoffversorgung aufweist. Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) einen vierten Schmierstoffkanal (26) aufweist, der Schmierstoff von dem Anschluss (44) in den ersten Schmierstoffkanal (20) leitet. Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft im dritten Schmierstoffkanal (24) bewegt wird. 9 Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgehäuse (12) mit reduzierten Wandstärken und/oder Öffnungen (42) ausgeführt ist, die dazu geeignet sind, Material zu reduzieren. Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialbaugruppe (10) weiterhin wenigstens eine Welle (36) mit einem Zahnrad (30), und eine Achse (34) mit zwei weiteren Zahnrädern (32) aufweist, wobei die Zahnräder (30m 32) miteinander kämmen, wobei die Achse (34) und die Welle (36) in einem 90 ° Winkel zueinander im Differentialgehäuse gelagert sind. Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schmierstoff vom dritten Schmierstoffkanal (24) an die Achse (34) geleitet wird. Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialbaugruppe (10) weiterhin ein weiteres Differentialgehäuse (40), einen zweiten Deckel (18) und eine zweite Welle (38) aufweist. Differentialbaugruppe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoffanschluss für den Betrieb mit einer Schmierstoffpumpe ausgelegt ist.
EP21798606.6A 2020-10-28 2021-10-19 Differential mit schmierstoffkanal Withdrawn EP4237706A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020128331.8A DE102020128331A1 (de) 2020-10-28 2020-10-28 Differential mit Schmierstoffkanal
PCT/EP2021/078960 WO2022089999A1 (de) 2020-10-28 2021-10-19 Differential mit schmierstoffkanal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4237706A1 true EP4237706A1 (de) 2023-09-06

Family

ID=78402090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21798606.6A Withdrawn EP4237706A1 (de) 2020-10-28 2021-10-19 Differential mit schmierstoffkanal

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11988275B2 (de)
EP (1) EP4237706A1 (de)
DE (1) DE102020128331A1 (de)
WO (1) WO2022089999A1 (de)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS636530Y2 (de) 1980-05-30 1988-02-24
JPH05106710A (ja) * 1991-10-17 1993-04-27 Hino Motors Ltd 差動制限装置
JP2002195384A (ja) 2000-10-19 2002-07-10 Tochigi Fuji Ind Co Ltd デファレンシャル装置
US8382628B2 (en) * 2007-07-17 2013-02-26 American Axle & Manufacturing, Inc. Method and apparatus for lubricating a differential in an axle assembly
US7892131B2 (en) 2007-07-17 2011-02-22 American Axle & Manufacturing, Inc. Method and apparatus for lubricating a differential in an axle assembly
JP4485566B2 (ja) 2007-11-13 2010-06-23 本田技研工業株式会社 モータ式動力装置
CN107429812A (zh) 2015-03-27 2017-12-01 爱信艾达株式会社 差速器装置
WO2019177020A1 (ja) 2018-03-15 2019-09-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020128331A1 (de) 2022-04-28
US20240011553A1 (en) 2024-01-11
WO2022089999A1 (de) 2022-05-05
US11988275B2 (en) 2024-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019219028B4 (de) Schmiermittelsystem für einen Radnabenmotor-Antriebsstrang
EP3396187B1 (de) Verfahren zur herstellung einer gleitlagerbüchse
EP1423606B1 (de) Schmierung für die anstellwinkelverstelleinrichtung eines rotorblattes einer windturbine
DE2839233C2 (de)
DE102009042591B4 (de) Planetengetriebe
EP3368796B1 (de) Stirnradgetriebe
EP3404294B1 (de) Getriebe insbesondere fuer windkraftgeneratoren
DE102011103240B4 (de) Ausgleichervorrichtung eines Motors
DE102021207527A1 (de) Getriebe für ein integrales Differential, integrales Differential sowie Antriebsstrang
EP4176184A2 (de) Getriebe mit einer welle und einem gehäuseteil
EP1235991A1 (de) Wälzlagerung für eine welle oder rolle und verfahren zur schmierung einer solchen wälzlagerung
EP3381861B1 (de) Getriebe mit einem schmiersystem und einer fördereinrichtung
DE102010036063B4 (de) Planetenuntersetzungsgetriebe
DE19857914A1 (de) Getriebe für eine Windkraftanlage
DE2209345B2 (de) Vorrichtung zum Schmieren und Kuhlen eines Lagers
DE102011054607A1 (de) Vakuumpumpe
EP4237706A1 (de) Differential mit schmierstoffkanal
DE112019002167T5 (de) Fahrzeugantriebseinheit
DE19546974B4 (de) Radialgleitlager
CH618777A5 (en) Planetary transmission, in particular for driving a plurality of closely spaced rolls
DE102015006311B4 (de) Planetengetriebe mit Reservoir für Bolzenschmierung
EP3772159A1 (de) Elektromechanische antriebseinheit, insbesondere einzelradantriebseinheit
DE102016124532A1 (de) Differentialgetriebe
DE3114871A1 (de) Zahnradpumpe
EP1233211A1 (de) Ausgleichsgetriebe mit einer Schmiervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230530

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20231220